El Zoo de Barcelona té com a principal missió intervenir activament en la conservació, la investigació científica i la divulgació de la fauna salvatge i els seus hàbitats naturals. Aquesta tasca, que es desenvolupa en col·laboració amb altres zoos, universitats i centres de recerca, segueix les directrius i estratègies establertes pels comitès d'investigació de l'Associació Mundial de Zoos i Aquaris (WAZA) i de l'Associació Europea de Zoos i Aquaris ( EAZA), i està emparada en la legislació i les normatives existents en matèria conservacionista.

Actualment participem en 97 programes de la EAZA, de gestió ex-situ d'espècies amenaçades (European Endangered Species Programmes, AEP, i European StudBooks, ESB). Més de el 85% de les espècies que allotgem estan incloses en la 'Llista Vermella' d'Espècies Amenaçades de la Unió Internacional per a la Conservació de la Naturalesa (UICN), i durant els últims anys, gairebé un 30% dels animals nascuts en el Zoo que han sortit de les nostres instal·lacions, ho han fet per ser alliberats al seu hàbitat natural.

Des de 2009, mitjançant el Programa de Recerca i Conservació (PRIC) i de la Fundació Barcelona Zoo, hem desenvolupat 108 programes marc de col·laboració institucional, 110 programes específics d'investigació i / o conservació, hem atorgat 75 beques PRIC, 9 beques Floquet de neu i 4 beques Antoni Jonch. Això ha suposat una inversió directa en investigació i conservació de més de 1,5 milions d'euros. Més de el 50% dels projectes desenvolupats per les beques de Zoo de Barcelona en el període 2009-2016 han estat focalitzats en espècies de fauna autòctona.